Nutritional Loss Problems and Solutions During Nut Food Processing
JIAO Wenyu
(Administration for Market Regulation,Pingquan City, Pingquan O675oo, China)
Abstract: Nut foods are rich in high-quality protein,unsaturated fatty acids,and a variety of vitamins and minerals,butthe problem of nutritional loss during processngcannot be ignored.Combining the characteristics of nut processing technology,this article analyzes the problems of vitamin degradation caused by high-temperature baking, oil oxidation caused by mechanical treatment,and changes in nutritionalcomponents during packaging and storage. In response to these problems, solutions such as segmented heating baking processlow-temperature cold pressing and crushing technology,and multi-layer composite packaging materials are proposed. By optimizing temperature and time parameters,reducing mechanical action intensity,and improving packaging and storage environment, the loss of nutrients can beefectivelyslowed down,the nutritional value and quality safetyof nut fods can be guaranteed,and consumers’ demand for healthy food can be met.
Keywords: nut foods; nutritional loss; shelf life
堅(jiān)果類食品因富含優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、膳食纖維、維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分,備受消費(fèi)者青睞。然而,在堅(jiān)果類食品的加工過程中,營養(yǎng)成分不可避免地會(huì)發(fā)生一定程度的損失,這不利于堅(jiān)果營養(yǎng)價(jià)值的最大化利用。因此,在堅(jiān)果類食品日益受到消費(fèi)者歡迎的背景下,如何最大限度地保留堅(jiān)果營養(yǎng)成分,成為食品加工領(lǐng)域亟待解決的問題。本文將系統(tǒng)分析堅(jiān)果類食品加工過程中的主要營養(yǎng)損失問題,并提出相應(yīng)的解決方案,以期為堅(jiān)果類食品的加工工藝優(yōu)化提供參考。
1堅(jiān)果類食品的主要營養(yǎng)成分及其功能
堅(jiān)果類食品富含多種優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)成分,包括不飽和脂肪酸、植物蛋白、膳食纖維、維生素及礦物質(zhì)等。其中,不飽和脂肪酸主要包括油酸、亞油酸、亞麻酸等單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸,可有效降低低密度脂蛋白膽固醇水平,預(yù)防心血管疾病。堅(jiān)果蛋白質(zhì)含量一般在 15%~30% ,且富含人體必需氨基酸,如核桃中的精氨酸含量可達(dá) 2.1g/100g ,是優(yōu)質(zhì)的植物蛋白來源[]。此外,堅(jiān)果中的膳食纖維含量較高,可達(dá) 10% 以上,有利于促進(jìn)腸道蠕動(dòng),預(yù)防便秘。堅(jiān)果還含有多種維生素,如維生素E、B族維生素等,以及鈣、鎂、鋅、硒等礦物質(zhì),具有抗氧化、增強(qiáng)免疫力等重要生理功能。因此,適度食用堅(jiān)果類食品,可為人體提供全面均衡的營養(yǎng),有助于促進(jìn)健康。
2堅(jiān)果類食品加工過程中營養(yǎng)損失問題
2.1高溫烘焙導(dǎo)致的維生素?fù)p失
堅(jiān)果類食品在加工過程中普遍采用高溫烘焙的方式來提高脆性和風(fēng)味,但這往往以犧牲營養(yǎng)價(jià)值為代價(jià)。烘焙溫度通常在 150qC 以上,在這種高溫環(huán)境下,堅(jiān)果中的多種維生素尤其是熱敏感型維生素極易發(fā)生分解,導(dǎo)致嚴(yán)重流失。以B族維生素為例,硫胺素(維生素 B1 )和核黃素(維生素 B2 )是受熱分解影響最為顯著的兩種維生素。硫胺素在溫度高于150qC 時(shí)即開始顯著降解,當(dāng)溫度上升到 200qC 以上時(shí),其殘存量往往已不足原有含量的一半[2]。與之類似,核黃素在高溫條件下也難以穩(wěn)定存在,其分解過程中會(huì)產(chǎn)生具有特殊氣味的降解產(chǎn)物,進(jìn)而影響堅(jiān)果的風(fēng)味品質(zhì)。生物素、煙酸等其他B族維生素雖然耐熱性相對(duì)較強(qiáng),但在烘焙過程中仍存在不同程度的損失。脂溶性維生素如維生素E同樣面臨熱分解和氧化的雙重影響,且烘焙時(shí)間越長(zhǎng),流失越多。因此,在追求感官品質(zhì)的同時(shí),如何有效地減少高溫烘焙造成的維生素?fù)p失,是堅(jiān)果類食品加工中一個(gè)亟待解決的關(guān)鍵問題。
2.2機(jī)械加工對(duì)堅(jiān)果油脂氧化的影響
堅(jiān)果類食品在加工過程中往往需要經(jīng)歷去皮、破碎、研磨等一系列機(jī)械處理步驟,但這些操作很可能會(huì)加速堅(jiān)果油脂的氧化敗變。 ① 機(jī)械去皮過程雖然能夠去除堅(jiān)果表皮中的抗?fàn)I養(yǎng)因子,提高營養(yǎng)價(jià)值,但同時(shí)也破壞了天然的物理屏障,使內(nèi)部組織直接暴露在空氣中,增加了油脂與氧氣接觸的機(jī)會(huì)。② 破碎和研磨等細(xì)化加工會(huì)使堅(jiān)果顆粒尺寸顯著減小,比表面積大幅增加,從而加速油脂的氧化反應(yīng)。以花生為例,當(dāng)粒徑降低到 2mm 以下時(shí),其油脂氧化速率可比原料狀態(tài)提高1倍以上[3]。 ③ 機(jī)械作用力會(huì)使細(xì)胞壁破裂,釋放出內(nèi)含物,促使酶促氧化加劇。油脂在脂肪酶等的催化下,水解生成游離脂肪酸,而游離脂肪酸更易發(fā)生自氧化。同時(shí),細(xì)胞內(nèi)釋放的過渡金屬離子(如鐵、銅等)會(huì)催化油脂發(fā)生自由基氧化反應(yīng),從而產(chǎn)生大量具有特殊氣味的醛、酮等次級(jí)氧化產(chǎn)物,導(dǎo)致堅(jiān)果油脂酸敗變質(zhì)。
2.3包裝與儲(chǔ)存過程中營養(yǎng)成分的變化
堅(jiān)果類食品在包裝和儲(chǔ)存過程中,其營養(yǎng)成分往往因外部環(huán)境因素如氧氣、光照、溫度和濕度等發(fā)生變化。 ① 堅(jiān)果中不飽和脂肪酸含量較高,極易發(fā)生脂肪酸酯的氧化反應(yīng),生成具有哈喇味的過氧化物等,導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)下降。氧氣是誘發(fā)氧化的關(guān)鍵因素,因此包裝材料的氣體阻隔性直接影響堅(jiān)果貨架期。 ② 堅(jiān)果中所含的維生素大多對(duì)光敏感,如核黃素在可見光下即可發(fā)生降解,因此采用避光包裝至關(guān)重要。 ③ 水分活度是影響堅(jiān)果品質(zhì)穩(wěn)定性的重要參數(shù),過高的水分活度易引起霉菌生長(zhǎng)、酶促反應(yīng)加速等問題,導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性、淀粉老化,同時(shí)加速維生素的降解。
3堅(jiān)果類食品加工過程中營養(yǎng)損失問題的解決方案
3.1改進(jìn)加熱工藝,控制溫度與時(shí)間
改進(jìn)加熱工藝應(yīng)從設(shè)備選擇、工藝優(yōu)化和環(huán)境管理3個(gè)方面入手。 ① 在設(shè)備選擇方面,推薦使用帶有精準(zhǔn)溫控功能的烘焙設(shè)備,如低溫烘焙機(jī)或熱風(fēng)循環(huán)烤箱。這類設(shè)備能夠確保熱量均勻分布,避免因局部過熱而導(dǎo)致維生素分解。 ② 在工藝優(yōu)化方面,建議采用分段式升溫的方法,逐步提升溫度以減少對(duì)熱敏感型營養(yǎng)成分的破壞。先在較低溫度下進(jìn)行預(yù)熱處理,使堅(jiān)果表面水分緩慢蒸發(fā),隨后再逐步升高溫度至適宜范圍完成熟化。這種分段升溫的方式不僅能有效降低維生素?fù)p失,還能避免因溫度驟升導(dǎo)致的風(fēng)味變異。為避免氧化反應(yīng)加劇,建議在烘焙前對(duì)堅(jiān)果原料進(jìn)行預(yù)處理,如短時(shí)間浸泡于含有天然抗氧化劑(如檸檬酸溶液)的液體中,形成一層保護(hù)膜,抑制熱敏感物質(zhì)的分解。針對(duì)不同種類的堅(jiān)果,應(yīng)根據(jù)其物理特性和營養(yǎng)成分特點(diǎn)制定個(gè)性化的烘焙參數(shù),并建立詳細(xì)的工藝記錄表,用于后續(xù)優(yōu)化調(diào)整。 ③ 在環(huán)境管理方面,需注意控制烘焙環(huán)境的濕度,可通過在烘焙間內(nèi)安裝加濕裝置或使用蒸汽輔助技術(shù)來維持適度的濕度水平,防止堅(jiān)果內(nèi)部水分過度蒸發(fā),從而保護(hù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性,進(jìn)一步減少營養(yǎng)流失。
3.2優(yōu)化破碎與壓榨工序,減少營養(yǎng)流失
優(yōu)化破碎與壓榨工序需從設(shè)備選擇、操作流程和環(huán)境控制3個(gè)方面入手。 ① 在設(shè)備選擇上,推薦使用低速冷壓或低溫研磨設(shè)備。這類設(shè)備通過降低機(jī)械作用力和熱量產(chǎn)生,能夠有效減少細(xì)胞壁破裂導(dǎo)致的油脂氧化問題。例如,冷壓設(shè)備在設(shè)計(jì)上避免了高速摩擦產(chǎn)生的高溫,同時(shí)通過緩慢施加壓力將堅(jiān)果內(nèi)部油脂逐步分離出來,最大限度地保留不飽和脂肪酸和其他熱敏感營養(yǎng)成分。 ② 在操作流程中,應(yīng)盡量減少堅(jiān)果顆粒的暴露時(shí)間,尤其是在破碎和研磨階段。可以通過分批次處理的方式,確保每次加工量適中,避免因堆積過多而導(dǎo)致熱量積聚和氧化反應(yīng)加劇。此外,在破碎前可對(duì)堅(jiān)果進(jìn)行預(yù)冷卻處理,利用低溫環(huán)境降低油脂活性,從而延緩氧化過程[4。為了進(jìn)一步保護(hù)油脂穩(wěn)定性,可以在破碎和研磨過程中加入天然抗氧化劑(如維生素E或檸檬酸),通過均勻混合形成保護(hù)層,抑制游離脂肪酸的生成。 ③ 在環(huán)境控制方面,建議在加工車間內(nèi)安裝恒溫恒濕設(shè)備,保持適宜的溫度和濕度條件,以避免外界環(huán)境對(duì)加工過程的影響。同時(shí),為了避免金屬離子催化氧化反應(yīng),所有加工設(shè)備的接觸面應(yīng)選用食品級(jí)不銹鋼材質(zhì),并定期清理以防止殘留物積累[5]。
3.3改良包裝材料,延長(zhǎng)保質(zhì)期
改良包裝材料需從材料選擇、包裝工藝和儲(chǔ)存環(huán)境等方面綜合考慮。 ① 在材料選擇上,推薦使用多層復(fù)合包裝材料。這類材料通常由食品級(jí)聚乙烯、鋁箔和尼龍等組成,能夠有效阻隔氧氣、光線和水分的滲透[。鋁箔層在其中起到關(guān)鍵作用,可以完全屏蔽紫外線和其他可見光,避免堅(jiān)果中光敏感營養(yǎng)成分的降解。同時(shí),外層材料應(yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度,以防止運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中因擠壓導(dǎo)致包裝破損。② 在包裝工藝上,建議采用真空包裝或充氮包裝技術(shù)。真空包裝通過抽除袋內(nèi)空氣,減少氧氣含量,從而延緩油脂氧化反應(yīng);充氮包裝則用惰性氮?dú)馓娲諝?,進(jìn)一步降低氧化風(fēng)險(xiǎn)。兩種方法可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件靈活選擇,但需確保密封性能良好,避免氣體泄漏。 ③ 在儲(chǔ)存環(huán)境方面,建議將包裝后的堅(jiān)果存放在陰涼干燥的環(huán)境中,避免陽光直射和高溫高濕條件??梢栽趦?chǔ)存?zhèn)}庫內(nèi)安裝溫濕度監(jiān)控設(shè)備,實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù),確保溫度維持在適宜范圍,濕度控制在較低水平。為防止霉菌生長(zhǎng)和酶促反應(yīng)加速,儲(chǔ)存區(qū)域應(yīng)保持清潔,并定期通風(fēng)換氣。 ④ 為了避免過渡金屬離子催化氧化反應(yīng),所有與堅(jiān)果接觸的包裝材料和容器應(yīng)避免含鐵、銅等易催化氧化的金屬成分[7]。
4結(jié)語
堅(jiān)果類食品加工過程中營養(yǎng)損失問題涉及多個(gè)環(huán)節(jié),解決這些問題需綜合考慮工藝、設(shè)備與材料等因素。通過改進(jìn)加熱工藝、優(yōu)化破碎與壓榨工序、改良包裝材料等措施,能顯著減少維生素降解、油脂氧化及儲(chǔ)存期間的營養(yǎng)變化。未來,研究應(yīng)著重探索非熱加工新技術(shù)、智能化精準(zhǔn)控制系統(tǒng)及生物保鮮技術(shù)在堅(jiān)果加工中的應(yīng)用,進(jìn)一步提高堅(jiān)果類食品加工過程中的營養(yǎng)保留率,為消費(fèi)者提供更具營養(yǎng)價(jià)值的健康食品選擇,促進(jìn)堅(jiān)果產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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